Question

（1）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示．由圖線可知：滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=

0.5

kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

0.2

（2）①在用圖c示裝置做《探究功與速度變化》的關(guān)系（重力加速g取10m/s²）實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說法正確的是

AC

A．通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值
B．通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值
C．通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度
D．通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度
②實(shí)驗(yàn)時(shí)為了使小車只在橡皮筋的作用下運(yùn)動(dòng)，應(yīng)采取的措施是

平衡小車所受的摩擦力

．

Answer 1

分析：1、知道滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量的倒數(shù)．對滑塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解．
2、用橡皮筋拉小車探究功與速度變化的關(guān)系，必須平衡摩擦力，讓小車的速度增加僅僅是橡皮筋做功的結(jié)果；我們通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變做功的多少，不用測量變力；小車的速度是加速段獲得的最大速度即以后的勻速段的速度；
小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，需要采取平衡摩擦力的措施．

解答：解：（1）根據(jù)F=ma得a=

F

m

，
所以滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量的倒數(shù)．
由圖形b得加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率k=2，所以滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=0.5kg 
由圖形b得，在水平軌道上F=1N時(shí)，加速度a=0，
根據(jù)牛頓第二定律得F-μmg=0
解得μ=0.2
（2）①A、橡皮筋拉小車時(shí)的作用力是變力，我們求變力做功問題比較繁瑣，但選用相同的橡皮筋，且伸長量都一樣時(shí)，橡皮條數(shù)的關(guān)系就是做功多少的關(guān)系，因此，可以不需求出變力功的大小，就知道功的關(guān)系．故A正確，B錯(cuò)誤；
   C、當(dāng)橡皮筋做功完畢小車應(yīng)獲得最大速度，由于平衡了摩擦力所以小車以后要做勻速運(yùn)動(dòng)，相鄰兩點(diǎn)間的距離基本相同．所以計(jì)算小車速度應(yīng)該選擇相鄰距離基本相同的若干個(gè)點(diǎn)作為小車的勻速運(yùn)動(dòng)階段，用這些點(diǎn)計(jì)算小車的速度．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：AC
②小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一段墊高平衡小車所受的摩擦力．
故答案為：（1）0.5，0.2；（2）AC，平衡小車所受的摩擦力

點(diǎn)評：1、通過作出兩個(gè)量的圖象，然后由圖象去尋求未知量與已知量的關(guān)系．運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和物理量之間關(guān)系式結(jié)合起來求解．
2、本題關(guān)鍵是結(jié)合探究功與速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析，如本實(shí)驗(yàn)中，明確小車的運(yùn)動(dòng)情況，先加速，再勻速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運(yùn)動(dòng)，故需要測量勻速階段的速度．這是一道考查探究功與速度變化的關(guān)系的基礎(chǔ)題，是一道容易出錯(cuò)的題目．同學(xué)們在學(xué)習(xí)中應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)．